什么是电子、什么是物质.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流什么是电子、什么是物质.精品文档.电子是构成原子的基本粒子之一，质量极小，带负电，在原子中围绕原子核旋转。不同的原子拥有的电子数目不同，例如，每一个碳原子中含有6个电子，每一个氧原子中含有8个电子。能量高的离核较远，能量低的离核较近。通常把电子在离核远近不同的区域内运动称为电子的分层排布。目 录1基本概念1 1.1 简介1 1.2 应用1 1.3 分类2基本性质1 2.1 特性1 2.2 排布规律1 2.3 得失1 2.4 可分裂3名词解释1 3.1 中文解释1 3.2 英文解释1基本概念简介电子（Electron）是一种带有负电的亚原子粒子

2、，之一。最新实验观测到电子由轨道子，自旋子，空穴子组成。1电子带有1/2自旋，是一种费米子。因此，根据泡利不相容原理，任何两个电子都不能处于同样的状态。电子的反粒子是正电子，其质量、自旋、带电量大小都与电子相同，但是带电正负性与电子相反；电子与正电子会因碰撞而互相湮灭，在这过程中，创生一对以上的光子。应用电子的应用领域很多，像电子束焊接、阴极射线管、电子显微镜、放射线治疗、激光和粒子加速器等等。在实验室里，精密的尖端仪器，像四极离子阱（英语：quadrupole ion trap），可以长时间约束电子，以供观察和测量。大型托卡马克设施，像国际热核聚变实验反应堆，借着约束电子和离子等离子体，来实

3、现受控核聚变。无线电望远镜可以用来探测外太空的电子等离子体。分类电子属于亚原子粒子中的轻子类。轻子被认为是构成物质的基本粒子之一，即其无法被分解为更小的粒子。它带有1/2自旋，即又是一种费米子（按照费米狄拉克统计）。电子所带电荷为e=1.6 10的-19次方库仑，质量为9.10 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。 电子的反粒子是正电子，它带有与电子相同的质量，自旋和等量的正电荷。2物质的基本构成单位原子是由电子、中子和质子三者共同组成。中子不带电，质子带正电，原子对外不显电性。相对于中子和质子组成的原子核，电子的质量极小。质子的质量大约是电子的1840倍。当电子脱

4、离原子核束缚在其它原子中自由移动时，其产生的净流动现象称为电流。各种原子束缚电子能力不一样，于是就由于失去电子而变成正离子，得到电子而变成负离子。静电是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量，导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩 时，称为物体带负电；而电子不足时，称为物体带正电。当正负电量平衡时，则称物体是电中性的。 静电在我们日常生活中有很多应用方法，其中例子有激光打印机。电子是在1897年由剑桥大学的卡文迪许实验室的约瑟夫汤姆生（一般简称汤姆生）在研究阴极射线时发现的。一种对在原子核附近以不同概率分布的密云的基本假设。作用范围阶段只能在核外考虑（所有假设粒子都只能在核外摸索摸索）它被归于

5、叫做轻子的低质量物质粒子族，被设成具有负值的单位电荷。2基本性质电子块头小重量轻（比介子还轻205倍)，被归在亚原子粒子中的轻子类。轻子是物质被划分的作为基本粒子的一类。电子带有二分之一自旋，满足费米子的条件（按照费米-狄拉克统计）。电子所带电荷约为- 1.6 10-19库仑，质量为9.10 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。与电子电性相反的粒子被称为正电子，它带有与电子相同的质量，自旋和等量的正电荷。 电子在原子内做绕核运动，能量越大距核运动的轨迹越远.有电子运动的空间叫电子层.第一层最多可有2个电子.第二层最多可以有8个，第n层最多可容纳2n2个电子，最外层最

6、多容纳8个电子.最后一层的电子数量决定物质的化学性质是否活泼，12电子为金属元素，34567为非金属元素，8为稀有气体元素.物质的电子可以失去也可以得到，物质具有得电子的性质叫做氧化性，该物质为氧化剂；物质具有失电子的性质叫做还原性，该物质为还原剂。物质氧化性或还原性的强弱由得失电子难易决定，与得失电子多少无关。特性由电子与中子、质子所组成的原子，是物质的基本单位。相对于中子和质子所组成的原子核，电子的质量显得极小。质子的质量大约是电子质量的1842倍。当原子的电子数与质子数不等时，原子会带电，称这原子为离子。当原子得到额外的电子时，它带有负电，叫阴离子，失去电子时，它带有正电，叫阳离子。若物

7、体带有的电子多于或少于原子核的电量，导致正负电量不平衡时，称该物体带静电。当正负电量平衡时，称物体的电性为电中性。静电在日常生活中有很多用途，例如，静电油漆系统能够将瓷漆（英语：enamel paint）或聚氨酯漆，均匀地喷洒于物品表面。电子与质子之间的吸引性库仑力，使得电子被束缚于原子，称此电子为束缚电子。两个以上的原子，会交换或分享它们的束缚电子，这是化学键的主要成因。当电子脱离原子核的束缚，能够自由移动时，则改称此电子为自由电子。许多自由电子一起移动所产生的净流动现象称为电流。在许多物理现象里，像电传导、磁性或热传导，电子都扮演了机要的角色。移动的电子会产生磁场，也会被外磁场偏转。呈加速

8、度运动的电子会发射电磁辐射。排布规律1、电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布；2、每层最多容纳的电子数为n的平方的二倍个(n代表电子层数)；3、最外层电子数不超过8个(第一层不超过2个)，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个。4、电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里，即先排第一层，当第一层排满后，再排第二层，第二层排满后，再排第三层。电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围，所以，人们形象地把它叫做“电子云”。电子并非基本粒子100多年前，当美国物理学家Robert Millikan首次通过实验测出电子所带的电荷为1.60

9、2E-19C后，这一电荷值变被广泛看作为电荷基本单元。然而如果按照经典理论，将电子看作“整体”或者“基本”粒子，将使我们对电子在某些物理情境下的行为感到极端困惑，比如当电子被置入强磁场后出现的非整量子霍尔效应。为了解决这一难题，1980年，美国物理学家Robert Laughlin提出一个新的理论解决这一迷团，该理论同时也十分简洁地诠释了电子之间复杂的相互作用。然而接受这一理论确是要让物理学界付出“代价”的：由该理论衍生出的奇异推论展示，电流实际上是由1/3电子电荷组成的。电子是物质的相对基本形式，同质子相比是一种相对单纯的存在，同质子不在一个级别，是质子的下一级别。通过撞击，电子可以产生任何

10、形式的基本粒子。在一项新的实验中，Weizmann机构的科学家设计出精妙的方法去检验这一非整电子电荷是否存在。该实验将能很好地检测出所谓的“撞击背景噪声”，这是分数电荷存在的直接证据。科学家将一个有电流通过的半导体浸入高强磁场，非整量子霍尔效应随之被检测出来，他们又使用一系列精密的仪器排除外界噪声的干扰，该噪声再被放大并分析，结果证实了所谓的“撞击背景噪声”的确来源于电子，因而也证实了电流的确是由1/3电子电荷组成。由此他们得出电子并非自然界基本的粒子，而是更“基本”更“简单”且无法再被分割的亚原子粒子组成。电子层电子层又称电子壳或电子壳层，是原子物理学中，一组拥有相同主量子数n的原子轨道。电

11、子层组成为一粒原子的电子序。这可以证明电子层可容纳最多电子的数量为2n。亨利莫塞莱和巴克拉的X射线吸收研究首次于实验中发现电子层。巴克拉把它们称为K、L和、M（以英文子母排列）等电子层（最初 K 和 L 电子层名为 B 和 A，改为 K 和 L 的原因是预留空位给未发现的电子层）。这些字母后来被n值123等取代。它们被用于分光镜的西格班记号法。电子层的名字起源于波耳模型中，电子被认为一组一组地围绕着核心以特定的距离旋转，所以轨迹就形成了一个壳。得失当最外层电子数为8，最内层电子数为2时，该原子就形成为相对稳定结构了【氦除外，氦的电子数为2但也是相对稳定结构】，不易发生化学反应，稀有气体一般都为

12、相对稳定结构，所以不易发生化学反应，而非稀有气体能够通过化学变化实现成为相对稳定结构，金属元素的最外层电子数一般4，易得电子。注：电子不能随意抛给大自然。例如氯化钠【即食盐】，氯的最外层电子数是7，易得电子1个电子，钠的最外层电子数为1易失去一个电子，氯和钠发生化学反应时，钠将最外层电子给了氯，此时钠和氯的电子电荷数都不等于原子核的电荷数了，钠由于丢了一个电子就带了一个正电荷了，而氯由于得了一个电子，就带了一个负电荷，此时的氯和钠都不能算是原子了，只能说是氯离子和钠离子了。根据物理学，正负相吸，氯和钠就将吸在一起，形成氯化钠，大多数的化合物都是这样结合的。各种元素电子一般得失情况可以通过化学价

13、来表达，如钠一般失掉一个电子显+1【正一】价，那么钠的化合价就是+1价，这是一些常见元素的根和根的化合价：元素和根的符号常见的化合价元素和根的符号常见的化合价元素和根的符号常见的化合价k+1Mn+2+4 +6+7Si+4Na+1Zn+2N-3+2+3+4+5Ag+1H+1P-3+3+5Ca+2F-1OH-1Mg+2Cl-1+1+5+7NO3-1Ba+2Br-1So4-2Cu+1+2O-2Co3-2Fe+2+3S-2+4+6NH4+1Al+3C+2+4可分裂量子计算机。英国剑桥大学日前发布新闻公报说，该校研究人员和伯明翰大学的同行合作完成了这项研究。公报称，电子通常被认为不可分。但1981年有物

14、理学家提出，在某些特殊条件下电子可分裂为带磁的自旋子和带电的空穴子。剑桥大学研究人员将极细的“量子金属丝”置于一块金属平板上方，控制其间距离为约30个原子宽度，并将它们置于约零下273摄氏度的超低温环境下，然后改变外加磁场，发现金属板上的电子在通过量子隧穿效应跳跃到金属丝上时分裂成了自旋子和空穴子。研究人员说，人们对电子性质的研究曾掀起了半导体革命，使计算机产业飞速发展，又出现了实际研究自旋子和空穴子性质的机会，这可能会促进下一代量子计算机的发展，带来新一轮的计算机革命。3名词解释中文解释电子3是一种带有负电的亚原子粒子的稳定粒子，通常标记为e-。电子属于轻子类，以重力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用。轻子是构成物质的基本粒子之一，即其无法被分解为更小的粒子。电子与正电子会因碰撞而互相排斥，在这过程中，创生一对以上的光子。电子带负电，围绕原子核旋转，同一方向光速运动的电子相互作用力为零。通过最新的理论研究和数据计算获得在实验室里，精密的尖端仪器，像四极离子阱（英语：quadrupole ion trap），可以长时间局限电子，以供观察和测量。大型托卡马克设施，像国际热核聚变实验反应堆，借着局限电子和离子等离子体，来实现受控核聚变。无线电望远镜可以用来侦测外太空的电子等离子